图形学笔记（四）画一个黑色的矩形框
画完三角形，教完着色器，现在该学纹理了。
一、环境配置
新的教学内容，又要增加新的配置环境了。SOIL2 的环境配置可以参考我的 这篇博客 。
二、代码
- main.cpp
#include <iostream>
//GLEW
#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>
//GLFW
#include <GLFW/glfw3.h>
//
#include "Shader.h"
// SOIL2
#include "SOIL2/SOIL2.h"
#include "SOIL2/stb_image.h"
const GLint WIDTH = 800, HEIGHT = 600; // 新建窗口
int main()
{
glfwInit();
//OpenGL 版本
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
// 窗口设置
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); // 用的是新版的 OpenGL 3.3
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); // must for Mac
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE); // 改为 GL_TRUE，改变窗口，纵横比会变
GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(WIDTH, HEIGHT, "Learn OpenGL B16112011", nullptr,
nullptr); // 窗口名字改成自己的学号
if (nullptr == window)
{
std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
// next two lines are for mac retina display
int screenWidth, screenHeight;
glfwGetFramebufferSize(window, &screenWidth, &screenHeight); // 获取窗口大小
glfwMakeContextCurrent(window); // 可以新建很多 window
glewExperimental = GL_TRUE;
if (GLEW_OK != glewInit())
{
std::cout << "Failed to initialise GLEW" << std::endl;
return -1;
}
glViewport(0, 0, screenWidth, screenHeight); // 从（0,0）开始画点，直到 WIDTH 和 HEIGHT
//vs 是顶点调色器，frag 是边缘调色器
Shader ourShader = Shader("core1.vs", "core1.frag"); // 文件相对路径
//now the verte information comes below
GLfloat vertices[] = {
//first triangle
0.5f, 0.5f, 0.0f, //top right
0.5f, -0.5f, 0.0f, //bottom right
-0.5f, -0.5f, 0.0f, //top left
-0.5f, 0.5f, 0.0f
};
unsigned int indices[] = {
0,1,3,
1,2,3
};
//the date should be transfered to the memory on the Graphics Card, 传到显存
GLuint VAO, VBO; //VAO:Vertex Array Object VBO:Vertex Buffer Object 传数据
glGenVertexArrays(1, &VAO); // 创建 VAO
glGenBuffers(1, &VBO);
glBindVertexArray(VAO); // 设当前直线
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO); //VAO 和 VBO 成对出现
// transfer the data：传数据
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW); // 静态访问，几乎不修改
//set the attribute
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE,
3 * sizeof(GLfloat), (GLvoid *)0); //0: 对应调色器里 location 的值；3: 对应 vec3 三个量；GL_FLOAT: 浮点型；GL_FALSE:；3*sizeof(GLfloat): 对应 Buffer 里传的数据；(GLvoid*)0: 从第 0 个位置开始
//glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE,
//6 * sizeof(GLfloat), (GLvoid *)0); //0: 对应调色器里 location 的值；3: 对应 vec3 三个量；GL_FLOAT: 浮点型；GL_FALSE:；3*sizeof(GLfloat): 对应 Buffer 里传的数据；(GLvoid*)0: 从第 0 个位置开始
glEnableVertexAttribArray(0);
//glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE,
//6 * sizeof(GLfloat), (GLvoid *)(3 * sizeof(GLfloat))); //1: 对应调色器里 color 的值；3: 对应 vec3 三个量；GL_FLOAT: 浮点型；GL_FALSE:；6*sizeof(GLfloat): 每次跨越 6 个；(GLvoid*) (3 * sizeof(GLfloat)): 从第 0 个位置开始
//glEnableVertexAttribArray(1);
//transfer the index
GLuint EBO;
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindVertexArray(0);
// 画图
while (!glfwWindowShouldClose(window))
{
glfwPollEvents(); // 把所有事件系统都取过来：键盘 / 鼠标等操作
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); // 窗口背景颜色，RGB，最后一个是透明度
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//Bind the shader
//glUseProgram(shaderProgram); // 使用调色器, 不注释
ourShader.Use();
//Draw the triangle
glBindVertexArray(VAO); // 使用 VAO，直接绑定
//glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); // 画三角形，从第 0 个数据开始画，到最后一个数据（第 3 个）结束
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
glBindVertexArray(0);
glfwSwapBuffers(window); // 调用双面进行画，显示一个，另一个在画，画面更流畅
}
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
glfwTerminate();
return 0;
}
另外，还有三个文件： Shader.h 、 core1.vs 、 core1.frag 也要有。
- Shader.h
#pragma once
//#ifndef shader_hpp
//#define shader_hpp
//#endif /* shader_hpp */
#include<string>
#include<fstream> // 可以打开文件
#include<sstream>
#include<iostream>
#include<GL/glew.h>
class Shader {
GLuint vertex, fragment;
public:
GLuint Program;
Shader(const GLchar * vertexPath, const GLchar * fragmentPath)
{
std::string vertexCode;
std::string fragmentCode;
std::ifstream vShaderFile;
std::ifstream fShaderFile;
vShaderFile.exceptions(std::ifstream::badbit);
fShaderFile.exceptions(std::ifstream::badbit);
try {
vShaderFile.open(vertexPath);
fShaderFile.open(fragmentPath);
std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
// 文件关闭顺序，先 v 再 f
vShaderFile.close();
fShaderFile.close();
vertexCode = vShaderStream.str();
fragmentCode = fShaderStream.str();
}
catch (std::ifstream::failure a) {
std::cout <<
"ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESSFULLY_READ"
<< std::endl;
}
// 类型转换
const GLchar *vShaderCode = vertexCode.c_str();
const GLchar *fShaderCode = fragmentCode.c_str();
//import and compile the shader
vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER); // 不用重新定义
glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
glCompileShader(vertex); // 编译
GLint success;
GLchar infoLog[512];
glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &success); // 编译是否完成的位置
if (!success) {
glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog);
std::cout <<
"ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n"
<< infoLog << std::endl;
}
// 边缘调色器
fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
glCompileShader(fragment); // 编译
glGetShaderiv(fragment, GL_COMPILE_STATUS, &success); // 编译是否完成的位置
if (!success) {
glGetShaderInfoLog(fragment, 512, NULL, infoLog);
std::cout <<
"ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n"
<< infoLog << std::endl;
}
//create the program and link the program
this->Program = glCreateProgram(); // 创建着色器程序
glAttachShader(this->Program, vertex);
glAttachShader(this->Program, fragment);
glLinkProgram(this->Program); // 链接
glValidateProgram(this->Program); // 可省略
glGetProgramiv(this->Program, GL_LINK_STATUS, &success);
if (!success) {
glGetProgramInfoLog(this->Program, 512, NULL, infoLog); // 获取链接情况
std::cout <<
"ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" <<
infoLog << std::endl;
}
}
~Shader() {
glDetachShader(this->Program, vertex);
glDetachShader(this->Program, fragment);
glDeleteShader(vertex);
glDeleteShader(fragment);
glDeleteProgram(this->Program);
}
void Use() {
glUseProgram(this->Program);
}
};
- core1.vs
#version 330 core
layout(location = 0) in vec3 position;
layout(location = 1) in vec3 color;
out vec3 ourColor;
void main(){
gl_Position = vec4(position.x, position.y, position.z, 1.0f);
ourColor = color;
};
- core1.frag
#version 330 core
in vec3 ourColor;
out vec4 color;
void main(){
color = vec4(ourColor, 0.7f);
};
程序正常运行，应该会出现下图。
三、讲解
顶点坐标和索引坐标。
GLfloat vertices[] = {
//first triangle
0.5f, 0.5f, 0.0f, //top right
0.5f, -0.5f, 0.0f, //bottom right
-0.5f, -0.5f, 0.0f, //top left
-0.5f, 0.5f, 0.0f
//second triangle
//0.5f, -0.5f, 0.0f,
//-0.5f, -0.5f, 0.0f,
//-0.5f, 0.5f, 0.0f
};
unsigned int indices[] = {
0,1,3,
1,2,3
};
创建索引，并传数据。
//transfer the index
GLuint EBO;
glGenBuffers(1, &EBO);
//把索引复制到缓冲里供 OpenGL 使用
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
//把用户定义的数据复制到当前绑定缓冲中
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
画矩形，即画两个三角形。
//Draw the rectangle
glBindVertexArray(VAO); //使用 VAO，直接绑定
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO); //绑定索引
//第一个参数指定了我们绘制的模式。
//第二个参数是我们打算绘制顶点的个数。6 个索引。
//第三个参数是索引的类型。
//最后一个参数里我们可以指定 EBO 中的偏移量。索引是从 0 开始。
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0); //应用纹理，自动把纹理赋值给片段着色器的采样器
glBindVertexArray(0); //解绑 EBO
